JP3681039B2 - 給液装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給茶機において貯水カセット内に貯留された水を冷却または加熱箇所に給送する場合等に適用される給液装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷茶または冷水を注出可能な給茶機の一形式としてカセット式のものが知られている。このものは、冷却用水の貯留された冷水タンク内に飲用の水の流通管が浸漬されて装備される一方、飲用の水を貯留可能な貯水カセットが機体内の貯水部分に出し入れ可能に設けられて、この貯水カセットがポンプを介して冷水タンク内の流通管の入口に接続されるとともに、流通管の出口側に給水弁が設けられた構造である。そして、冷茶または冷水の注出スイッチが操作されると、給水弁が開放されるとともにポンプが駆動され、貯水カセット内の水が汲み上げられて流通管を流通する間に冷却され、出口から吐出されて冷茶または冷水の注出に供されるようになっている。
【０００３】
ところで従来の給茶機では、貯水カセットを１個だけ装備するのが一般的であるが、２０〜３０リットル程度の容量があると、貯水カセットに新たな水を補給した場合に随分と重くなり、持ち運びも含めて特に女性には辛い作業となっていた。もっとも、貯水カセットを機体内に入れたままとしておき、必要な分だけ水を注ぎ足す方法もあるが、貯水カセット内に古い水が残ることになるため、衛生上芳しくないという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方、特許第２７２６９８０号公報には、小型の貯水カセットを２個設けてこれらをシーソー状に支持し得るようにし、一方の貯水カセットの水を使い切って初めて他方の貯水カセットから水を汲み上げることができるようにしたものも知られている。このものでは、小型の貯水カセットに１個ずつ新たな水を入れればよいから、持ち運びも含めて貯水カセットへの水の補給作業が楽になり、また衛生面上でも優れるが、機体内での貯水カセットの支持構造や水の汲み上げ構造が複雑化することが避けられないという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、装置の複雑化を招くことなく貯液カセットへの液体の補給作業を簡単に行えるようにするところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、貯液カセットに貯留された液体をポンプにより汲み上げて使用箇所に給送するようにした給液装置において、前記貯液カセットが２個装備され、各貯液カセットには、サイフォン管の一端と他端とがそれぞれに貯留された液体中に差し込まれて装着可能とされ、このサイフォン管の途中位置が前記ポンプの吸込口に接続されており、前記各貯液カセットには、液体の残量が所定以下となった場合にこれを検知する重量式の検知機構が個別に備えられ、いずれか一方の貯液カセットで液体の残量が所定以下となったことが検知された時点で前記ポンプの駆動を停止しかつ液体の補給を促す表示を行う手段が設けられるとともに、前記検知時点では前記サイフォン管の一端と他端とがともに対応する前記各貯液カセットの残った液中になお浸漬された状態にある設定となっている構成としたところに特徴を有する。
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ポンプの吐出口から引き出された給送管の途中には、ポンプから前記使用箇所側に向かう流通のみを許容する逆止弁が設けられているところに特徴を有する。
【０００６】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
容量の小さい貯液カセットを２個装備し、両貯液カセットにわたって装着したサイフォン管の途中位置をポンプの吸込口に接続する構造としたから、ポンプが駆動されてその後に停止した際には、サイフォン管に液体が充満した状態でその両端が両貯液カセット内の液中に没した状態とされ、サイフォン現象により液位が高い方から低い方に液体が移動して、両貯液カセットの液位が均衡した状態とされる。言い換えると、いずれかの貯液カセットにのみ液体を補給すれば、その液体が両貯液カセットに振り分けられて、両貯液カセットから使用に供することができる。
したがって、貯液カセットへの液体の補給が必要な場合に、容量の小さい貯液カセットに１個ずつ液体の補給を行えば良く、重量負担が大幅に軽減されて、持ち運び等も含めて補給作業がきわめて簡単となる。しかも、両貯液カセットがサイフォン管により連通される構造であって、いわば貯液カセットの上面側で接続されるのであるから、例えば貯液カセットの底面側同士で連通される場合と違って格別のシール機構を設ける必要がなく、構造が簡単にできる。
【０００７】
＜請求項２の発明＞
ポンプの停止時において、仮に給液先側等で空気洩れが生じたとしても、逆止弁よりも上流のポンプ側では液体の戻りが確実に阻止され、サイフォン管に液体が充満した状態が担保されて、サイフォン現象を確実に作用させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をカセット式の給茶機に適用した実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を図１及び図２によって説明する。この第１実施形態では、貯水カセットから冷水タンクへの給水部分を例示している。
図１において、給茶機本体１内の上部側には冷水タンク２が設置されている。冷水タンク２内には冷却用水Ｗが貯留されているとともに、その内壁に沿うようにして冷凍サイクルの一部を構成する蒸発パイプ（図示せず）が配管され、冷凍サイクルの駆動により蒸発パイプの回りに氷層を形成しつつ冷却用水Ｗを冷却状態に保持している。
【０００９】
冷水タンク２内には、飲用の水を流通可能な冷却パイプ３がジグザグ状または螺旋状に配管されて浸漬され、その入口３Ａ側が、後記するようにポンプ２０を介して貯水カセット９側に接続されているとともに、出口３Ｂ側に電磁式の給水弁５が備えられている。そして、冷茶または冷水の注出スイッチが操作されると、所定時間給水弁５が開放されるとともにポンプ２０が駆動され、貯水カセット９内の水が汲み上げられて冷却パイプ３内を流通する間に冷却されて吐出され、粉末茶とのミキシング部に供給されたのち冷茶として、あるいは冷水として直接に注出口（図示せず）から注出されるようになっている。
【００１０】
続いて、給水側の構造を説明する。給茶機本体１の下部側には給水機構の収容空間７が設けられている。収容空間７内には、小型（給茶機に必要とされる総容量の半分の容量のもの）の貯水カセット９が、同一高さ位置において２個並んで出し入れ可能に収容されるようになっている。貯水カセット９には、図２に示すように、その上面の一側に取っ手１０が設けられているとともに、他側に補給口１１が形成されている。この補給口１１には中心孔を有するキャップ１２が螺着されており、このキャップ１２の中心孔に汲上パイプ１４が挿入され、下端が貯水カセット９の内底面付近まで垂下した姿勢で支持されるようになっている。両貯水カセット９に装着された汲上パイプ１４の上端には、それぞれ可撓性を有するホース１５が接続されている。
一方、収容空間７内にはＴ字形をなす管継手１７が設けられ、この管継手１７の左右の接続口に各ホース１５が接続されている。
上記の両汲上パイプ１４、ホース１５及び管継手１７によって、本発明に言うサイフォン管１８が構成されている。
【００１１】
収容空間７内にはポンプ２０が装備されている。このポンプ２０は自吸式のポンプであって、このポンプ２０の吸込口２０Ａと、上記した管継手１７の上向きの接続口とが、逆Ｕ字形をなす吸込管２１によって接続されている。また、ポンプ２０の吐出口２０Ｂには、逆Ｕ字形をなす吐出管２２の一端が接続されて、その他端が浄水器２４の入口に接続されているとともに、浄水器２４の出口から給送管２３が立ち上がって、上記した冷却パイプ３の入口３Ａに接続されている。給送管２３の途中位置には、ポンプ２０から冷却パイプ３側に向かう流通のみを許容する逆止弁２５が設けられている。
【００１２】
また各貯水カセット９の収容部位には、貯水カセット９内の水の残量が所定量以下となった場合にこれを検知する機構が個別に設けられている。具体的には、図２に示すように、貯水カセット９の底部の一側がバネ部材からなる受け具２７で支持されており、残量が多くて重量が大きい場合は、同図の実線に示すように、受け具２７が押し下げられてマイクロスイッチ２８のボタン２９が押圧されることでマイクロスイッチ２８がオンの状態にあり、残量が少なくなって重量が小さくなると、貯水カセット９が受け具２７の弾性力により鎖線のように持ち上げられつつ受け具２７がボタン２９から離間し、マイクロスイッチ２８がオフとなるようになっている。
【００１３】
ここで、マイクロスイッチ２８がオフとなった状態でも、汲上パイプ１４の下端は残った水の中になお浸漬された状態にある。
上記のようにいずれか一方のマイクロスイッチ２８がオフとなると、貯水カセット９への水の補給を促す表示がなされるとともに、そののちは注出スイッチを操作しても注出動作ができない設定となっている。ポンプ２０の空転を防止する等のためである。
【００１４】
続いて、本実施形態の作用を説明する。冷茶または冷水の注出スイッチが操作されると、既述したように給水弁５が開放されるとともにポンプ２０が駆動され、両貯水カセット９に貯留された水が両汲上パイプ１４、すなわちサイフォン管１８を通して汲み上げられ、給送管２３を通って冷水タンク２内の冷却パイプ３を圧送される間に冷却されて冷水として吐出される。
【００１５】
注出が進んで、貯水カセット９の残量が少なくなると、それがマイクロスイッチ２８で検知されて、水を補給をすべき表示がなされる。このとき、終業近く等であると、補給すべき水が１個の貯水カセット９分だけで良いような場合がある。
ここで例えば、ポンプ２０が単に両貯水カセット９から水を汲み上げるだけの構造であると、一方の貯水カセット９のみに新たな水を補給した場合には、他方の貯水カセット９の残量は少ないままでマイクロスイッチ２８が早期にオフとなるため、注出ができなくなる。
【００１６】
その点、本実施形態では、以下のような格別な作用が得られる。すなわち、貯水カセット９の残量が減って水の補給が必要となり、なおかつ１個分の補給で十分な場合は、いずれか一方の貯水カセット９にのみ補給を行う。具体的には、残水の少ない方の貯水カセット９から汲上パイプ１４を抜く。この汲上パイプ１４を抜いた際、その下端が残水の液面から抜けたときに空気が流入することで、両汲上パイプ１４から水が流出するが、空気が流入するのはせいぜい吸込管２１の最高位までであって、そこまでの経路の水がそれぞれの貯水カセット９に戻される。
そして、汲上パイプ１４を抜いた方の貯水カセット９を機外に出し、水場等に行って新たな水を補給する。そのとき、貯水カセット９内の残水を全部廃棄してから新たな水を貯留すると衛生的である。
【００１７】
貯水カセット９に新たな水を補給したら、機内の収容箇所に設置し、外してあった汲上パイプ１４を挿入して水中に浸漬する。この水の補給された方の貯水カセット９側のマイクロスイッチ２８はオンとなる。一方、残された方の貯水カセット９側も、マイクロスイッチ２８はオンであり、汲上パイプ１４の下端は未だ残った水中に没していて、汲み上げ可能な状態にある。
【００１８】
係る状態から注出スイッチが操作されると、給水弁５が開放されるとともに、自吸式のポンプ２０が駆動されることによって、残量が不均衡なままで両貯水カセット９から水が汲上パイプ１４すなわちサイフォン管１８を通して汲み上げられ、冷却パイプ３に向けて給送される。所定時間が経過して給水弁５が閉じ、またポンプ２０が停止すると、両汲上パイプ１４、両ホース１５及び管継手１７、すなわちサイフォン管１８に水が充満した状態で、各汲上パイプ１４の下端すなわちサイフォン管１８の両端がそれぞれの貯水カセット９内の水中に没した状態となる。
【００１９】
ここで、上記した給水弁５がパイロット式の電磁弁であるような場合、電磁弁が閉じて一次側（入口側）の給水が停止した際、一次側の水が自重により下がったときに一次側が負圧となり、圧力バランスが崩れて二次側（出口側）から空気が逆流する場合がある。そうすると、冷却パイプ３の吐出側が開放したと同じとなって、冷却パイプ３側からポンプ２０さらには汲上パイプ１４を通って貯水カセット９側に水が戻り、サイフォン管１８に水が充満した状態とはならないことがある。
なお、冷却パイプ３がある種トラップを構成しているが、冷却パイプ３の径は小さいので、空気の逆流が多量であると、途中で止めることには機能しない場合がある。
その点、この実施形態では、給送管２３の途中に冷却パイプ３からポンプ２０側への流通を阻止する逆止弁２５が設けられているから、逆止弁２５よりも上流側（ポンプ２０側）では水の戻りが確実に阻止され、上記のように、サイフォン管１８に水が充満した状態が担保される。
【００２０】
このようにサイフォン管１８に水が充満した状態で、各汲上パイプ１４の下端すなわちサイフォン管１８の両端がそれぞれの貯水カセット９内の水中に没した状態にあると、いわゆるサイフォン現象を呈して、新たに水が補給されて水位が高い方の貯水カセット９の水が、他方の水位が低い方の貯水カセット９に向けて次第に移動し、ついには両貯水カセット９の水位が均衡した状態になる。
【００２１】
したがってそれ以降は、注出スイッチが操作されるごとに、給水弁５の開放とともにポンプ２０が駆動され、両貯水カセット９に均衡した状態で貯留された水がそれぞれサイフォン管１８を通して汲み上げられ、冷却パイプ３側に圧送される動作が繰り返し行われる。すなわち、新たに補給された１個分の水は両貯水カセット９に振り分けられた状態となり、両貯水カセット９は同じようにその水位を下げながら、新たに補給された１個分の水が両貯水カセット９からすべて使用に供されることが可能となる。
【００２２】
なお、通常の営業時のように貯水カセット９に対して連続して水の補給が必要な場合も、水の補給は１個ずつの貯水カセット９に対して行われることになる。すなわち、補給を促す表示がなされたら、１個の貯水カセット９を取り出して水の補給を行い、それを収容したのち注出動作がなされると、上記と同様のサイフォン機能により補給された水が両貯水カセット９に振り分けられ、その水も使い切ったら、再度１個の貯水カセット９を取り出してそれに水を補給する作業を繰り返して行えばよい。
【００２３】
この場合、容量の大きい貯水カセットを１個だけ備えたものと比べると、水を補給する回数が倍にはなるが、補給作業そのものは、容量の小さい貯水カセット９に水を入れれば良いのであるから、持ち運び等も考慮すると、重量負担の軽減された楽な作業となる。
なお、水を補給する場合に、２つある貯水カセット９を交互に取り出すようにし、そのつど残水を廃棄するようにすれば、きわめて衛生的となる。
【００２４】
このように本実施形態によれば、容量の小さい貯水カセット９を２個装備し、両貯水カセット９にわたって装着したサイフォン管１８の途中位置を自吸式のポンプ２０の吸込口２０Ａに接続する構造としたから、ポンプ２０が駆動されてその後に停止した際には、サイフォン管１８に水が充満した状態でその両端が両貯水カセット９内の水中に没した状態にでき、サイフォン現象を呈して、水位が高い方の貯水カセット９の水が、水位が低い方の貯水カセット９に向けて次第に移動し、ついには両貯水カセット９の水位が均衡した状態となる。
このため、例えば終業間際のように水の補給が１個の貯水カセット９分だけで良いような場合には、いずれかの貯水カセット９にのみ水を補給すれば、その水が両貯水カセット９に振り分けられて、両貯水カセット９から使用に供することができる。また通常の営業時でも、一方の貯水カセット９に水を補給することで、同様に水が両貯水カセット９に振り分けられたのちそれを使い切るといった作用を呈する。
【００２５】
いずれにしても、容量の小さい貯水カセット９に１個ずつ水の補給を行えば良いのであるから、重量負担が大幅に軽減されて、持ち運び等も含めて水の補給作業がきわめて簡単となる。
しかも、両貯水カセット９がサイフォン管１８により連通される構造であって、いわば貯水カセット９の上面側で接続されるのであるから、例えば貯水カセットの底面側同士で連通される場合と違って格別のシール機構を設ける必要がなく、構造も簡単にできる。
【００２６】
また、給送管２３の途中に冷却パイプ３からポンプ２０側への流通を阻止する逆止弁２５を設けたから、ポンプ２０の停止時において、仮に給水弁５等で空気洩れが生じたとしても、逆止弁２５よりも上流のポンプ２０側では水の戻りが確実に阻止され、サイフォン管１８に水が充満した状態が担保されて、サイフォン現象を確実に作用させることができる。
【００２７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を図３によって説明する。この第２実施形態では、お茶または白湯を注出する機能を有する給茶機において、貯水カセットから貯湯タンクへの給水部分を例示している。
ここで、給茶機本体１内の上部側には貯湯タンク３２が設置されている。貯湯タンク３２内の底面側には図示しないヒータが装備されているとともに、貯湯タンク３２の周壁における上部側には、電磁式の給水弁３３を備えた給水口３４が設けられる一方、下部側には、同じく電磁式の給湯弁３５を備えた給湯口３６が設けられている。
【００２８】
貯湯タンク３２内には、貯水カセット９に貯留された飲用の水が給水口３４から供給されて所定水位まで貯留されるとともに、ヒータにより加熱されて温水として貯留される。そして、お茶または白湯の注出スイッチが操作されると、給湯弁３５が所定時間開放されて貯留された温水が給湯口３６から吐出され、粉末茶とのミキシング部に供給されたのちお茶として、あるいは白湯として直接に注出口（図示せず）から注出されるようになっている。貯湯タンク３２内の温水の水位が所定以下に下がったら、水が給水口３４から自動的に補給されるようになっている。
【００２９】
一方、給水側の構造については、上記した第１実施形態と同様であって、簡単に繰り返すと、収容空間７内には、小型の貯水カセット９が２個並んで出し入れ可能に収容され、両貯水カセット９が、両汲上パイプ１４、ホース１５及び管継手１７で構成されるサイフォン管１８を介して連通され、サイフォン管１８の途中位置がポンプ２０の吸込口２０Ａに接続されている。このポンプ２０から引き出された給送管２３が、貯湯タンク３２に設けられた給水弁３３と接続されている。また、給送管２３の途中にはポンプ２０から貯湯タンク３２側に向かう流通のみを許容する逆止弁２５が設けられている。
【００３０】
第２実施形態では、貯湯タンク３２内の温水の水位が所定以下に下がったら、給水弁３３が開放されるとともにポンプ２０が駆動されて、貯水カセット９から貯湯タンク３２側に給水が行われる。ここで、貯水カセット９への水の補給が必要となった場合、いずれか一方の貯水カセット９にのみ水を補給すれば、上記の第１実施形態と同じように、次に貯湯タンク３２へ給水されてポンプ２０が停止した際に、サイフォン現象によって、補給された水を両貯水カセット９に振り分けて利用することができる。
また、仮に給水弁３３等で空気洩れが生じたとしても、逆止弁２５よりも上流のポンプ２０側では水の戻りが確実に阻止され、同様にサイフォン現象を確実に作用させることができる。
【００３１】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）電磁弁が空気洩れが生じない構造のものであったり、給水先がポンプよりも低い位置に設定されているような場合は、給送管に逆止弁を設ける必要は必ずしもなく、そのようなものも本発明に含まれる。
（２）本発明は、上記実施形態に例示した給茶機の給水部に限らず、貯液カセットに貯留された任意の液体をポンプにより汲み上げて使用箇所に給送するようにした給液装置全般に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る給水経路を示す概略正面図
【図２】 貯水カセットの残量検知機構を示す側面図
【図３】 第２実施形態に係る給水経路を示す概略正面図
【符号の説明】
１…給茶機本体 ２…冷水タンク ３…冷却パイプ ５…給水弁 ７…収容空間 ９…貯水カセット １４…汲上パイプ １５…ホース １７…管継手 １８…サイフォン管 ２０…ポンプ ２０Ａ…吸込口 ２１…吸込管 ２２…吐出管
２３…給送管 ２５…逆止弁 ３２…貯湯タンク ３３…給水弁 ３４…給水口

Claims (2)

1. 貯液カセットに貯留された液体をポンプにより汲み上げて使用箇所に給送するようにした給液装置において、
   前記貯液カセットが２個装備され、各貯液カセットには、サイフォン管の一端と他端とがそれぞれに貯留された液体中に差し込まれて装着可能とされ、このサイフォン管の途中位置が前記ポンプの吸込口に接続されており、
   前記各貯液カセットには、液体の残量が所定以下となった場合にこれを検知する重量式の検知機構が個別に備えられ、
   いずれか一方の貯液カセットで液体の残量が所定以下となったことが検知された時点で前記ポンプの駆動を停止しかつ液体の補給を促す表示を行う手段が設けられるとともに、
   前記検知時点では前記サイフォン管の一端と他端とがともに対応する前記各貯液カセットの残った液中になお浸漬された状態にある設定となっていることを特徴とする給液装置。
2. 前記ポンプの吐出口から引き出された給送管の途中には、ポンプから前記使用箇所側に向かう流通のみを許容する逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項１記載の給液装置。

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